Zeitschrift für Stammzellforschung und -therapie

Abstrakt

Isolierung und Charakterisierung adulter Bandscheibenstammzellen aus gesundem menschlichen Bandscheibengewebe

Christopher Duntsch, Erika Dillard und Umar Akbar

Dieser Bericht beschreibt detailliert die Isolierung, Kultivierung und Charakterisierung von Bandscheibenstammzellen, die aus Bandscheibengewebeproben erwachsener Menschen gewonnen wurden. Mithilfe von Methoden und biologischen Verfahren der Stammzellsuspensionskultur wurden Bandscheibenstammzellen erwachsener Menschen isoliert und monoklonal zu mehrzelligen kugelförmigen Clustern (Diskosphären) kultiviert. Diskosphären aus der ersten Kulturreihe wurden gesammelt, verarbeitet und als einzelne Stammzellen für serielle Expansionsstudien unter Verwendung von Suspensionskulturen neu plattiert, wodurch nachgewiesen wurde, dass eine lineare Expansion möglich war. Diskosphären und Bandscheibenstammzellen adulter Menschen wurden mehrere Stunden lang auf matrixbeschichteten Kulturoberflächen in Stammzellmedien plattiert, um eine Fixierung zu ermöglichen, und auf die Stammzellbiomarker getestet. Diskosphären und Bandscheibenstammzellen adulter Menschen wurden 14 Tage lang auf lamininbeschichteten Kulturoberflächen in chondrogenen Medien und Kulturbedingungen plattiert, um sie in NP-Zellen zu differenzieren. Die aus diesen Experimenten kultivierten NP-Zellen zeigten NP-Morphologie und -Phänotyp, NP-Biomarkerexpression, Sekretion von extrazellulärer Matrix und die Fähigkeit, seriell passagiert zu werden, wobei eine Expansion mit großem Volumen möglich war. Studien zur Gewebezüchtung unter Verwendung des „Burst Kinetic Assay“ haben gezeigt, dass Diskosphären eine bemerkenswerte intrinsische Entwicklungs- und Gewebezüchtungsbiologie aufweisen, die robust und organisiert ist. Zusammenfassend wurden adulte Bandscheibenstammzellen und NP-Zellen aus gesundem Bandscheibengewebe isoliert, kultiviert und charakterisiert. Diese Ergebnisse zeigen das große Potenzial, das für die Verwendung von stammzellbasierter Gewebezüchtung zur Behandlung degenerativer Bandscheibenerkrankungen (DDD) noch erforscht werden muss.